Les Landes et du Ciel #04 Saison 02 – LES PETITS CORPS DU SYSTÈME SOLAIRE

LES PETITS CORPS DU SYSTÈME SOLAIRE
Nous avons exploré notre système solaire lors des émissions précédentes. Nous avons visité les planètes telluriques et gazeuses.
Mais toute la matière disponible lors de la création de notre système planétaire ne s’est pas condensée en planète. Les composés restants ont formé tout un ensemble de petits corps qui peuplent notre environnement.
Dans le système solaire, outre les planètes, des comètes et des astéroïdes tournent autour du soleil.
Ces corps orbitent principalement entre Mars et Jupiter (ceinture principale), mais d’autres se situent au-delà de Neptune (ceinture de Kuiper).
Les plus gros d’entre eux ont le rang de planète naine
L’ensemble de ces corps ne représente qu’environ 0,015 % de la masse totale du Système solaire.

LES ASTÉROÏDES

Des milliards d’astéroïdes orbitent entre Mars et Jupiter dont 1,7 millions ont une taille supérieure à 1km, tous formés en même temps que le système solaire. Les plus petits ne mesurant que quelques centimètres (pour les fragments plus petits, on parle généralement de « poussières »).
On a longtemps cru qu’il s’agissait d’une planète disloquée par les effets de résonance orbitale de Jupiter mais après réflexion c’est plutôt une planète qui n’a pas pu se former pour les mêmes raisons.
Ils sont restés tels quels sauf Céres, de forme sphérique qui est devenue une « planète naine ».

L’astéroïde subit l’attraction de Jupiter dans une direction privilégiée, ce qui tend à augmenter l’excentricité de son orbite.
Plus l’orbite d’un astéroïde est elliptique, plus ses chances de percuter un autre astéroïde ou une planète augmentent. Ils peuvent être « poussés/déviés » sur d’autres orbites ou déstabilisés par une collision
Ils changent de route et peuvent tomber sur Terre et devenir des météorites

Types géologiques
Il y a 4 catégories géologiques :
• Type C : carbone majoritaire 75% des astéroïdes visibles.
• Type S : silicates, métaux, pas de carbone, donc différenciation de masse 17 %
• Type M : riches en métaux, alliage fer-nickel, cœurs métallique 10%
• Type V : basaltiques, composées de basalte ou d’olivine, rares.
Ils présentent plusieurs intérêts scientifiques
1er intérêt :
Bien qu’ils aient subi des collisions depuis des milliards d’années, leur composition est restée telle qu’au moment de leur formation il y a 4,5 milliards d’années et est semblable aux briques à partir desquelles les planètes se sont formées par agglomération.
La répartition des différentes compositions d’astéroïdes nous fournit également un aperçu de l’histoire du jeune système solaire.
2ème Intérêt
Certains astéroïdes sont toutefois enrichis en éléments lourds. Comme en témoignent les météorites métallique et métalo-pierreuses, nombre de ces corps se sont différenciés.
C’est-à-dire que les matériaux les plus denses comme les métaux ont formé un noyau au centre de l’astéroïde et les matériaux moins denses comme les roches ont surnagé formant un manteau et une croûte. Ces protoplanètes ont ensuite été détruites et leurs restes peuplent la ceinture principale d’astéroïdes.
Ainsi, les fragments correspondant à ces noyaux métalliques pourraient contenir des milliards de tonnes de métaux par kilomètre cube (fer, nickel, cobalt), suffisamment pour satisfaire la consommation mondiale pendant des centaines d’années.
3ème intérêt (science-fiction peut être ?)
Les astéroïdes pourraient constituer d’avantageuses bases spatiales pour la colonisation du système solaire. Ainsi, leurs ressources minières pourraient pourvoir les colons en matériaux de construction, ainsi que leurs besoins en eau, carbone et azote, à moindre coût

DANGERS
Certains astéroïdes présentent un danger pour la Terre : on les appelle les géocroiseurs.
Ce sont des astéroïdes chassés de la ceinture principale, dont l’orbite peut croiser la Terre, d’où un danger maximum en fonction de la taille de l’objet. On compte en septembre 2019 : 21 000 objets.
Ils sont considérés comme dangereux s’ils passent à moins de 7 millions de km de la Terre et ont une dimension de 140m.
On les appelle OPD : objets potentiellement dangereux,
Des observatoires ont été mis en place pour les détecter le plus loin possible et tenter de les dévier. : NASA : NEO Surveyor et DART : impacteur.

IMPACTS TERRESTRES ET AILLEURS

Le CRATÈRE DE CHICXULUB dans la péninsule du Yucatán au Mexique
Astéroïde d’un diamètre de 10,6 à 80,9 km il y a environ 66 millions d’années
Le diamètre du cratère est d’environ 180 km. L’impact a produit une énergie similaire à plusieurs milliards de fois celle de la bombe d’Hiroshima.
Une des causes vraisemblables de l’une des extinctions massives, la crise Crétacé-Paléogène, qui a vu s’éteindre environ 50 % des espèces, incluant la disparition des dinosaures.
L’ÉVÉNEMENT DE LA TOUNGOUSKA (30 juin 1908 vers 7 h 13) Sibérie centrale,
Astéroïde de 60 m de diamètre. Energie produite : 1 000 fois Hiroshima. Pas d’impact au sol.
L’onde de choc a détruit la forêt sur un rayon de 20 km et fait des dégâts jusqu’à une centaine de kilomètres.
LE SUPERBOLIDE DE TCHELIABINSK, est un météore ou bolide qui a été observé dans le ciel du sud de l’Oural, le 15 février 2013 à environ 9 h 20 locales.
D’un diamètre de 15 à 17 m et d’une masse estimée à 12 000 tonnes, le bolide s’est fragmenté dans l’atmosphère, entre 40 et 20 kilomètres d’altitude.
Énergie estimée d’environ 30 fois la bombe d’Hiroshima, créant une onde de choc qui a fait tomber un mur et un toit d’usine, détruit des milliers de vitres et de fenêtres de la région, et blessé ainsi près d’un millier de personnes, principalement à Tcheliabinsk.
Des fragments de l’objet ont créé des cratères d’impact près de Tchebarkoul et Zlatooust.

En 2014, on avait identifié environ 140 cratères d’impact à la surface de la Terre (analyse satellite) :
Le plus connu, le cratère BARRINGER (MÉTEOR CRATER) aux États-Unis est le premier cratère dont on a pu prouver qu’il était le résultat d’un impact cosmique. 1,2 km diamètre, 190m profondeur

ET AILLEURS ?

SUR LA LUNE
Environ 300 000 cratères de + 1km recenses sur la face cachée,
Plusieurs impacts sur la Lune ont été observés depuis la Terre.
Le plus important à cette date est celui du 11 septembre 2013.

MARS
Mars est largement recouverte de cratères d’impact dont les plus grands sont le bassin d’ARGYRE (600 km de diamètres) et le bassin d’HELLAS (2 100 km

Et également sur quasiment toutes les planètes et satellites

EXPLORATION DES ASTÉROÏDES

De nombreuses sondes ont frôlé des astéroïdes et envoyé des données
D’autres ont été spécifiquement envoyées pour les étudier : VESTA, ÉROS, ITOKAWA, CÉRÈS
Des missions de prélèvement d’échantillon sur l’astéroïde ont eu lieu ces dernières années :
Astéroïde BÉNOU : mission OSIRIS-REx de la NASA a rapporté sur Terre 60 grammes de sol
Astéroïde RYUGU : mission Hayabusa 2 de la JAXA, elle, seulement 5,4 g de poudre et de particules de roches

LES COMÈTES

Les corps à l’origine des comètes se sont formées par accrétion tout comme les astéroïdes, durant la phase de contraction du nuage interstellaire qui a formé un disque d’accrétion du système solaire, probablement dans les régions où étaient en train d’apparaitre les planètes Uranus et Neptune, au-delà de la limite de glace (là où l’eau devient solide).
Ces petits corps ont presque immédiatement été éjectés par les géantes gazeuses et placés sur des orbites très elliptiques et parfois paraboliques avec des inclinaisons très variables par rapport au plan de rotation des planètes. Ces éjections ont été violentes provoquant de nombreuses collisions conduisant à leur fragmentation ce qui expliquerait la petite taille des noyaux cométaires
Au fil du temps, le passage d’étoiles au voisinage du système solaire aurait par interaction gravitationnelle circularisé l’orbite des comètes. Tout ce processus aurait donné sa forme sphérique actuelle au nuage d’Oort, principal réservoir de comètes situé aux confins du système solaire entre 20 000 UA et 100 000 UA (UA : Distance Terre-Soleil : environ 150 millions de kms).
Ces objets ont une composition est très différente des astéroïdes. Ils sont un peu comme des boules de neige cosmiques sales : elles sont faites de roches et de poussière, de glace d’eau et de dioxyde de carbone, de monoxyde de carbone, de méthane et d’ammoniac gelés.
Les observations effectuées par spectroscopie et les mesures effectuées à proximité par plusieurs missions spatiales indiquent la présence dans leurs noyaux d’acides aminé comme la glycine (origines lointaines de la vie ?)

NOMS DES COMÈTES
Pour classifier les comètes on a mis au point un code cométaire.
Désignation normalisée : Une lettre pour le type de comète, l’année de la découverte, une lettre majuscule pour la quinzaine dans le mois, un n° d’ordre dans la quinzaine, le nom des découvreurs suivi d’un numéro si plusieurs découvertes de la même personne.
C : longue période
P : courte période (inférieure à 200 ans)
D : perdues ou détruites
X : orbite non calculée
A : planète mineure annoncée comète par erreur (Oumuamua)
Ex : comète C 1995 O1 Hale-Bopp
Pour les comètes confirmées on donne une appellation simplifiée.
Ex : P 2001 J1 NEAT, au 2ème passage devient 207P/NEAT = 207ème comète périodique confirmée, découverte par le programme NEAT

EXPLORATION DES COMÈTES
• ICE (1985) ESA/NASA : premier survol d’une comète
• GIOTTO (1985-1992) NASA : première observation du noyau cométaire HALLEY
Avec les sondes jumelles soviétiques VEGA 1 et VEGA 2 et japonaises SAKIGAKE et SUISEI
• STARDUST (1999-2011) NASA : 81P/Wild 2 retour de grains de poussière
• DEEP IMPACT (2005-2013) : la structure interne du noyau dévoilée impact le 4 juillet 2005
• ROSETTA (2004-2015) ESA : première étude détaillée d’une comète avec Philae, un petit atterrisseur, qui se pose sur son noyau le 12 novembre 2014
D’autres missions sont déjà programmées dans le futur

COMÈTE HISTORIQUE
Comète de HALLEY mentionnée en 611 av JC en chine
Cause d’une terreur mondiale lors de son passage de mai 1910. Une rumeur propagée par la presse laissait entendre que si la queue de la comète nous touchait, nous risquerions de mourir, soit étouffés, soit dans une folie générale, soit intoxiqués.
Chacun, sentant sa fin proche, se prépara en achetant des masques à gaz, en obturant tous les accès de sa maison, en allant se réfugier dans les grottes, puits et autres lieux retirés. Jamais les églises du monde entier n’ont eu autant de fidèles…
D’autres, avaient décidé de profiter au maximum du temps restant en se saoulant, en festoyant sans limite.
Des petits malins proposait des pilules anti-comètes, des voyages sur la Lune pour se protéger, etc…
Au soir du 18 mai 1910, les Parisiens se couchent sans savoir s’ils vont se réveiller. Et puis le lendemain, au petit matin… Rien n’a changé. « Elle nous a… frôlés et nous ne sommes pas morts ».
Ouf. Alors la vie a repris son cours.